CN120439795B - 一种新能源汽车动能回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车动能回收技术领域，具体是一种新能源汽车动能回收装置，包括双叉臂悬架、减震结构、纵向动能回收结构和被动减速结构，所述双叉臂悬架的下叉臂和减震结构上分别固定安装有纵向动能回收结构的一端，所述纵向动能回收结构的一侧固定安装有被动减速结构，通过汽车行驶的颠簸使减震结构带动纵向动能回收结构的一侧相对于下叉臂和纵向动能回收结构的另一侧往复移动进行鼓风充电，所述纵向动能回收结构往复移动控制所述被动减速结构对刹车盘间歇刹车；解决了新能源汽车动能回收装置在将振动转为电能时，面对车辆过度颠簸且车速过快时仍旧容易发生侧滑、偏移等失控风险影响车辆和人员安全的问题。

Description

一种新能源汽车动能回收装置

技术领域

本发明涉及汽车动能回收技术领域，具体是一种新能源汽车动能回收装置。

背景技术

现有的新能源汽车动能回收装置通常是通过滑行或制动来通过车轮反向驱动电机切换为发电模式，然后将电机发出的电通过含有逆变器的电机控制器转化为适合充电的直流电并调整电流和电压确保符合充电条件。

然而，现有的新能源汽车动能回收装置仅能够将汽车行驶过程中的平移动力势能转换为电能，为了提高新能源汽车动能回收效果，现有技术也逐渐从传统的单一平移动能回收走向多能流协同回收，从而将各类潜在可回收能量进行回收利用，从而提高动能回收效率，例如发动机、电机和空调的废热，悬挂系统和液压系统的能量进行回收利用。

现有技术中已经存在将汽车悬挂系统中能量进行回收利用的方法，例如申请号为“202321195439.5”的一种能量回收的汽车减震装置，该能量回收的汽车减震装置能够将汽车行驶过程中汽车的振动转化为电能进行储存。又例如申请号为“201420096264.7”能量回收式阻尼器，该阻尼器能够将振动动能进行回收并输出电能，并且能够增强阻尼器的阻尼性能，提升减震效果。虽然上述现有技术已然能够将汽车行驶的振动转化为电能存储，但是，在面对车辆过度颠簸且车速过快时，仍旧存在容易发生侧滑、偏移等失控风险，容易威胁车辆和人员安全。

因此，本发明提供一种新能源汽车动能回收装置，用以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：现有的新能源汽车动能回收装置在将振动转为电能时，面对车辆过度颠簸且车速过快仍旧容易发生侧滑、偏移等失控风险影响车辆和人员安全。

本发明提供以下技术方案：一种新能源汽车动能回收装置，包括双叉臂悬架、减震结构、纵向动能回收结构和被动减速结构，所述双叉臂悬架的下叉臂和减震结构上分别固定安装有纵向动能回收结构的一端，所述纵向动能回收结构的一侧固定安装有被动减速结构，通过汽车行驶的颠簸使减震结构带动纵向动能回收结构的一侧相对于下叉臂和纵向动能回收结构的另一侧往复移动进行鼓风充电，所述纵向动能回收结构往复移动控制所述被动减速结构对刹车盘间歇刹车。

所述纵向动能回收结构包括上基板、下基板、动能回收缸、支板、转柱、第一连杆、齿条、微型风力发电机和气管，所述双叉臂悬架的上叉臂上固定安装有上基板，下叉臂上固定安装有下基板，所述上基板下方固定安装有动能回收缸，所述下基板上固定安装有支板，所述支板内贯穿转动安装有转柱，所述动能回收缸底部铰接有第一连杆，第一连杆另一端偏心铰接在转柱表面，所述减震结构表面平行固定安装有齿条，所述动能回收缸与所述微型风力发电机之间固定连接有气管。从而能够在车辆行驶过程中纵向动能回收结构整体能够起到减震缓冲提高车辆行驶的平稳性，并且，在减震缓冲的同时将颠簸时的纵向能转变为电能储存进行动能回收，从而提高能源利用率。

所述被动减速结构包括制动气缸、第二连杆、制动总泵、卡钳和制动管路，所述上基板下方固定安装有与动能回收缸平行的制动气缸，所述制动气缸下方铰接有第二连杆，所述第二连杆另一端铰接在所述转柱远离第一连杆一侧，双叉臂悬架上固定安装有制动总泵，车轮的刹车盘两侧安装有卡钳，所述制动气缸、制动泵和卡钳之间通过制动管路连接。从而在车辆颠簸时将振动转化为电能储存的同时还能够自动进行点刹，从而在将车辆颠簸时的纵向力转化为电能储存进行动能回收的同时，避免了颠簸路段车辆速度过快导致车辆出现跳跃、侧滑等不稳定情况。

所述微型风力发电机包括发电机本体、扇叶和过滤网，所述气管一端与所述动能回收缸连通，所述气管内固定安装有发电机本体，所述本体上固定安装有扇叶，所述气管内远离动能回收缸侧固定安装有过滤网。从而在输出和吸入空气时能够对空气进行过滤，避免尘土进入，有利于保证工作运行的稳定性。

所述发电机本体上固定有同轴心的两个扇叶，从而在增加接触面积提高转换效率的同时在不同位置和角度接收驱动力，使力的作用更加均匀和稳定平滑驱动力波动，使转动更加平稳有利于提高能量转换的效率和稳定性。

两个扇叶镜像布置朝向相反。从而不论是输出空气还是吸入空气时，空气都能够与其中一个扇叶正面接触进行驱动，从而能够持续、稳定地驱动风力发电机工作，最大程度利用车辆颠簸时动能回收缸所输出或吸入的空气，有利于提高能量转换的效率和稳定性。

所述动能回收缸、转柱、第一连杆和齿条位于上基板和下基板之间围绕减震结构环形阵列有至少两个。从而能够在车辆颠簸时提高减震性能，以及提高单位时间内动能回收缸输入或吸入空气量，从而提高对微型风力发电机的驱动效率，进而提高能量转换的效率和稳定性。

至少两个的第一连杆与转柱的铰接位置以转柱轴心为中心对称设置。

所述气管包括主管、第一分管、第二分管和空气储罐，所述主管中间并联有第一分管和第二分管，所述第二分管中间固定安装有空气储罐。从而一方面能够保证以持续、稳定的风力驱动微型风力发电机进行发电，避免因为发电功率限制，导致过度颠簸时产生的动能无法充分转化造成浪费，有利于进一步提高能量转换的效率和稳定性。

所述第一分管与所述主管同轴心。

本发明的有益效果如下：

1、本发明在车辆行驶在颠簸路段中，纵向动能回收结构整体能够起到减震缓冲的作用，从而能够在车辆颠簸时提高减震性能，有利于提高车辆行驶的平稳性和减轻悬挂系统所承受的压力降低磨损提高使用寿命；并且，纵向动能回收结构在起到减震缓冲作用的同时能够将颠簸时的纵向动能转变为电能储存进行动能回收以供使用，从而提高能源利用率。

2、本发明在纵向动能回收结构减震缓冲并将颠簸时的纵向动能转变为电能储存进行动能回收的同时还能够控制被动减速机构自动进行点刹，从而在将车辆颠簸时的纵向力转化为电能储存进行动能回收的同时，避免了颠簸路段车辆速度过快导致车辆出现跳跃、侧滑等不稳定情况，减少了车辆悬挂系统、轮胎、底盘等部件所受到的冲击力，有利于保护车辆和行驶安全以及提高了驾驶乘坐的舒适性。

3、本发明在同轴心镜像安装不重叠的两个扇叶实现不论纵向动能回收结构输出还是吸入空气都能与其中一个扇叶正面接触进行驱动，从而能够持续、稳定地驱动风力发电机工作，最大程度利用车辆颠簸时动能回收缸所输出或吸入的空气，提高后续电能的转换效率，并且，同轴心不重叠的两个扇叶，在不同位置和角度接收驱动力，使力的作用更加均匀和稳定，从而平滑了驱动力的波动，使转动更加平稳，有利于提高能量转换的效率和稳定性。

4、本发明纵向动能回收结构整体配合气管和微型风力发电机能够将车辆颠簸产生的富余过剩空气进行储存，从而一方面能够保证以持续、稳定的风力驱动微型风力发电机进行发电，避免因为发电功率限制，导致过度颠簸时产生的动能无法充分转化造成浪费，有利于进一步提高能量转换的效率和稳定性；另一方面，还能够在需要时刻一次性释放储存的能量，增强风力和风压提高微型风力发电机的发电效率，从而提供强大的电力支持增强应急能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中纵向动能回收结构和被动减速结构放大示意图；

图3为本发明另一侧的整体结构示意图；

图4为本发明图3中纵向动能回收结构和被动减速结构放大示意图；

图5本发明隐藏轮胎后的结构示意图；

图6为本发明图5中纵向动能回收结构和被动减速结构放大示意图；

图7为本发明实施例1中纵向动能回收结构和被动减速结构的具体结构示意图；

图8为本发明实施例1中微型风力发电机的结构示意图；

图9为本发明实施例1中发电机本体和两个镜像不重叠的扇叶结构示意图；

图10为本发明实施例1中发电机本体的结构示意图；

图11为本发明纵向动能回收结构和被动减速结构环形阵列至少两个的结构示意图；

图12为本发明实施例2中气管的剖面示意图；

图13为本发明实施例3中气管的结构示意图；

图14为本发明实施例3中气管的剖面结构示意图。

图中：1、双叉臂悬架；11、上叉臂；13、下叉臂；2、减震结构；3、纵向动能回收结构；31、上基板；32、下基板；33、动能回收缸；34、支板；35、转柱；36、第一连杆；37、齿条；38、微型风力发电机；381、发电机本体；382、扇叶；383、过滤网；39、气管；391、主管；392、第一分管；393、第二分管；394、空气储罐；395、单向阀；4、被动减速结构；41、制动气缸；42、第二连杆；43、制动总泵；44、卡钳；45、制动管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“背面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

针对现有的新能源汽车动能回收装置在将振动转为电能时，面对车辆过度颠簸且车速过快时仍旧容易发生侧滑、偏移等失控风险影响车辆和人员安全的技术问题基础上，本公开实施例提供一种新能源汽车动能回收装置，如图1至7所示，包括双叉臂悬架1、减震结构2、纵向动能回收结构3和被动减速结构4，所述双叉臂悬架1的下叉臂和减震结构2上分别固定安装有纵向动能回收结构3的一端，所述纵向动能回收结构3的一侧固定安装有被动减速结构4，通过汽车行驶的颠簸使减震结构2带动纵向动能回收结构3的一侧相对于下叉臂和纵向动能回收结构3的另一侧往复移动进行鼓风充电，所述纵向动能回收结构3往复移动控制所述被动减速结构4对刹车盘间歇刹车。

需要说明的是，本公开实施例中的减震结构2包括现有技术中的减震弹簧和减震器，在本公开实施例中，所述减震弹簧的上弹簧座与纵向动能回收结构3的一端固定连接。

如图1至7所示，所述纵向动能回收结构3包括上基板31、下基板32、动能回收缸33、转柱35、第一连杆36、齿条37和微型风力发电机38，所述双叉臂悬架1的上叉臂上固定安装有上基板31，下叉臂上固定安装有下基板32，所述上基板31下方固定安装有动能回收缸33，所述下基板32上固定安装有支板34，所述支板34内贯穿转动安装有转柱35，所述动能回收缸33底部铰接有第一连杆36，第一连杆36另一端偏心铰接在转柱35表面，所述减震结构2表面平行固定安装有齿条37，所述动能回收缸33与所述微型风力发电机38之间固定连接有气管39。

在本公开实施例中，下基板32上固定安装有支板34，支板34中间贯穿并通过轴承转动安装有转柱35，所述转柱35圆周表面固定设置有啮合齿条37的齿牙。

在车辆行驶在颠簸路段中，车辆悬挂中的减震结构2不断地伸缩对汽车地盘进行减震，在减震结构2即减震弹簧收缩的过程中，减震弹簧的上弹簧座带动齿条37进行轴向移动，从而使齿条37在沿减震弹簧轴向移动的过程中啮合驱动转柱35和第一连杆36的一端依次进行顺时针和逆时针旋转，从而通过转柱35的顺时针和逆时针旋转来驱动第一连杆36的另一端进行往复移动，从而带动动能回收缸33的活塞进行往复移动，从而通过动能回收缸33中的活塞位于缸内往复移动来输出空气或吸入外部空气。通过动能回收缸33输出或吸入的空气通过气管39连接至微型风力发电机38，从而通过向微型风力发电机38中输出空气或吸入空气来驱动微型风力发电机38进行转动发电。

从而能够在车辆行驶过程中纵向动能回收结构3整体能够起到减震缓冲的作用，从而能够在车辆颠簸时提高减震性能，有利于提高车辆行驶的平稳性和减轻悬挂系统所承受的压力降低磨损提高使用寿命；并且，纵向动能回收结构3在起到减震缓冲作用的同时能够将颠簸时的纵向动能转变为电能储存进行动能回收以供使用，从而提高能源利用率。并且，通过减震弹簧的上弹簧座带动齿条37驱动转柱35再带动活塞伸缩，能够在单次减震弹簧的减震期间驱动活塞多次伸缩反复输出或吸入空气，从而有效地提高了动能回收的效率。

需要说明的是，转柱35和齿条37之间能够采用现有技术中的任何啮合方式，例如直齿、斜齿啮合。在此不过多赘述。在本公开实施例中采用直齿啮合，采用直齿圆柱齿轮合，齿条模数m＝2，齿数z＝20；转柱分度圆直径d＝40mm，对应齿数z＝20。传动比为1：1确保齿条与转柱同步运动，减少能量损失。需要说明的是，传动比还可为1：2或1：3。

还需说明的是，在部分车型中，所述下基板32表面还能够开设有容纳齿条37穿过的槽，避免齿条37移动距离过长与下基板32干涉。

需要说明的是，所述微型风力发电机38属于现有技术，能够采用现有技术中任何通过风力驱动进行发电的结构或设备。例如通过风力吹动风轮并通过转柱35箱提高转速带动电磁线圈高速转动切割磁感线，从而将机械能转化为电能。

再次还需重点说明的是，风轮正面吹风发电产生的升力和扭矩大，发电效率高；风轮背面吹风产生的升力和扭矩小，发电效率低。也就是说，风轮不论正面还是背面均能够产生转动，即本公开实施例中动能回收缸33通过气管39向微型风力发电机38内输出或吸入空气时，微型风力发电机38的风轮会依次正面吹风和背面吹风，从而在动能回收缸33工作的过程中持续性地使微型风力发电机38进行工作。

如图1至7所示，所述被动减速结构4包括制动气缸41、第二连杆42、制动总泵43、卡钳44和制动管路45，所述上基板31下方固定安装有与动能回收缸33平行的制动气缸41，所述制动气缸41下方铰接有第二连杆42，所述第二连杆42另一端铰接在所述转柱35远离第一连杆36一侧，双叉臂悬架1上固定安装有制动总泵43，车轮的刹车盘两侧安装有卡钳44，所述制动气缸41、制动泵和卡钳44之间通过制动管路45连接。

所述制动管路45固定安装在底盘前部并用金属卡箍固定，沿车架两侧或悬挂支架延伸至四轮制动分泵，后轮制动油管沿底盘中央通道或后桥悬挂臂布置。制动管路45的安装和布置方式为现有技术中极为成熟的技术，能够采用现有技术中任何布置和安装的方式，在此不过多赘述。

需要说明的是，所述卡钳44通过内部的制动分泵推动刹车片移动进行制动，卡钳44通过制动分泵进行制动属于现有技术，在此对于结构和原理不过多赘述。

并且，还需要重点说明的是，本公开实施例中的卡钳44是建立在车辆原有刹车功能基础上，也就是说，卡钳44并不承担车辆原有的刹车功能，车辆仍通过原有的卡钳44进行刹车制动。

在车辆行驶在颠簸路段中，减震弹簧的上弹簧座带动齿条37进行轴向移动，齿条37带动转柱35和第一连杆36顺时针或逆时针旋转的同时，转柱35还能够带动另一侧的第二连杆42一端同步顺时针或逆时针围绕转柱35轴心旋转，从而带动第二连杆42另一端往复移动并带动制动气缸41内的活塞位于缸体内往复移动，从而将制动气缸41中的制动液压油通过制动管路45输出至制动总泵43中，然后由制动总泵43将制动液压油均匀分配至各个卡钳44中并推动刹车片贴合刹车盘进行制动。

从而在车辆颠簸将纵向能转化为电能储存的同时还能够自动进行点刹，从而在将车辆颠簸时的纵向力转化为电能储存进行动能回收的同时，避免了颠簸路段车辆速度过快导致车辆出现跳跃、侧滑等不稳定情况，减少了车辆悬挂系统、轮胎、底盘等部件所受到的冲击力，有利于保护车辆和行驶安全以及提高了驾驶乘坐的舒适性。

需要说明的是，本公开实施例中动能回收与被动减速的协调机制为现有技术，例如通过实时监测颠簸频率(范围0-20Hz)和幅度(0-30mm)的加速度传感器和采集车辆实时速度(0-120km/h)的车速传感器检测数据，并通过现有的控制算法逻辑PID反馈控制。

如图8至10所示，所述微型风力发电机38包括发电机本体381、扇叶382和过滤网383，所述车架上固定安装有气管39，所述气管39一端与所述动能回收缸33连通，所述气管39内固定安装有本体，所述本体上固定安装有扇叶382，所述气管39内远离动能回收缸33侧固定安装有过滤网383。

在动能回收缸33输出或吸入的空气通过气管39连接至微型风力发电机38的过程中，输出空气通过进入气管39并带动扇叶382旋转，从而通过扇叶382的转动带动发电机本体381进行发电，然后空气经过过滤网383输出至外部。吸入空气先经过过滤网383然后带动扇叶382旋转并驱动发电机本体381进行发电，最终通过气管39重新进入动能回收缸33，从而在输出和吸入空气时能够对空气进行过滤，避免尘土进入，有利于保证工作运行的稳定性。

所述发电机本体381进行发电属于现有技术，能够使用任何通过风力驱动的发电机，例如通过风力吹动扇叶382后带动发电机本体381内部的变速齿轮箱转动，从而提高转速带动电磁线圈高速转动切割磁感线，从而将机械能转化为电能。在此对于采用现有技术中发电机的发电机本体381不过多赘述。

需要说明的是，所述微型风力发电机38接入电池的原理结构属于现有动能回收技术，能够通过现有动能回收领域中发电机接入电池的技术，在此不过多赘述。例如采用三相逆变器，额定功率5kW，输入电压范围200-800VDC，输出电压48VDC，匹配车辆电池系统；含有集成MPPT的控制器能够实时优化风力发电机输出功率；含有NXP MC33771C电池监控芯片的电池管理系统(BMS)，支持14通道电压检测(精度±2mV)，通过CAN2.0B协议与车辆主控通信(波特率500kbps)；并且，该含有NXP MC33771C电池监控芯片的电池管理系统(BMS)实时监控电池SOC和温度并控制充电电流，当电池SOC＞95％或温度＞45℃时，自动降低充电电流至≤30A(符合GB/T 31484-2015标准)，同时配合防反二极管和熔断器保护电路安全。该发电机接入电池的技术属于现有技术，在此不过多赘述。

需要说明的是，在本公开实施例中，所述气管39安装在车架和悬挂摆臂处。

如图8至10所示，所述发电机本体381上固定有同轴心不重叠的两个扇叶382。通过同轴心不重叠的两个扇叶382，一方面，能够增加接触面积更充分地吸收介质的能量，将更多的机械能转化为扇叶382的转动能，进而提高后续电能的转换效率；另一方面，同轴心不重叠的两个扇叶382，在不同位置和角度接收驱动力，使力的作用更加均匀和稳定，从而平滑了驱动力的波动，使转动更加平稳，有利于提高能量转换的效率和稳定性。

如图9所示，两个扇叶382镜像布置朝向相反。镜像朝向相反的两个扇叶382，能够在动能回收缸33输出或吸入的空气通过气管39连接至微型风力发电机38进行驱动的时候，不论是输出空气还是吸入空气时，空气都能够与其中一个扇叶382正面接触进行驱动，从而能够持续、稳定地驱动风力发电机工作，最大程度利用车辆颠簸时动能回收缸33所输出或吸入的空气，有利于提高能量转换的效率和稳定性。

如图11所示，所述动能回收缸33、转柱35、第一连杆36和齿条37位于上基板31和下基板32之间围绕减震结构2环形阵列有至少两个，其中任意一个转柱35与被动减速结构4铰接。需要说明的是，在本公开实施例中，至少两个所述动能回收缸33与气管39并联，并且，至少两个的第一连杆36与转柱35的铰接位置相互对称设置，即两个所述第一连杆36与转柱35铰接位置水平方向重叠，从而使两个动能回收缸33同步伸缩减震和输出吸入空气。从而能够在车辆颠簸时提高减震性能，以及提高单位时间内动能回收缸33输入或吸入空气量，从而提高对微型风力发电机38的驱动效率，进而提高能量转换的效率和稳定性。

本公开实施例中，两个动能回收缸33、转柱35、第一连杆36、齿条37与微型风力发电机38并联，从而提高单次单位时间内动能回收缸33输入或吸入空气量，从而提高对微型风力发电机38的驱动效率，进而提高能量转换的效率和稳定性。

实施例2：在上述实施例1的基础上，以下仅叙述不同之处，相同之处不再赘述。

如图12所示，所述气管39包括主管391、第一分管392、第二分管393和空气储罐394，所述主管391中间并联有第一分管392和第二分管393，所述第二分管393中间固定安装有空气储罐394。需要说明的是，空气储罐394与第二分管393连接的两端分别固定安装有单向阀395，从而保证空气定向进入空气储罐394不会逆流以及控制空气储罐394排出空气量。

需要说明的是，单向阀395能够采用现有技术中任何能够自动控制的单向阀395，例如电磁单向阀395、电动单向阀395和液控单向阀395。单向阀395的控制方式和原理为现有技术中极为成熟的技术，在此不过多赘述。

需要说明的是，所述空气储罐394的容积为10L至15L，耐压1.5MPa至2.5MPa，在颠簸频率15Hz时，储罐可缓冲气流波动，使微型风力发电机输出功率波动率从±30％降低至±8％。

在动能回收缸33输出空气时，空气由动能回收缸33进入主管391，然后操作人员能够关闭单向阀395，从而关闭第二分管393使得空气仅沿第一分管392进入微型风力发电机38进行发电。

当车辆过于颠簸，受限于发电功率导致过度颠簸时产生的动能无法充分转化造成浪费时，打开单向阀395，从而打开第二分管393使得空气在沿第一分管392进入微型风力发电机38进行发电的同时，富余出来的空气能够进入第二分管393并进入空气储罐394中进行储存，从而能够在后续车辆颠簸减缓后释放转化为电能，从而有利于保持以持续、稳定的风力驱动微型风力发电机进行发电，避免因为发电功率限制，导致过度颠簸时产生的动能无法充分转化造成浪费。

在动能回收缸33输出空气时，空气由动能回收缸33进入主管391，然后操作人员能够通过打开单向阀395开启第二分管393，从而使空气能够部分进入空气储罐394中进行储存。空气储罐394中储存的空气能够通过打开单向阀395输送至微型风力发电机38处进行发电。从而能够在车辆颠簸严重时将颠簸配合纵向动能回收结构3产生的空气进行储存，从而一方面能够保证以持续、稳定的风力驱动微型风力发电机38进行发电，避免因为发电功率限制，导致过度颠簸时产生的动能无法充分转化造成浪费，有利于进一步提高能量转换的效率和稳定性，并且，还进一步有利于减轻汽车电池的充电负担，避免频繁大电流充电，有助于延长电池的使用寿命；另一方面，空气储罐394中储蓄空气释放发电还能够在需要时刻一次性释放储存的能量，增强风力和风压提高微型风力发电机38的发电效率，从而提供强大的电力支持增强应急能力。

在车辆行驶的过程中，车辆悬挂中的减震结构2即减震弹簧不断地伸缩对汽车地盘进行减震，减震弹簧的上弹簧座带动齿条37进行轴向移动，从而使齿条37在沿减震弹簧轴向移动的过程中啮合驱动转柱35和第一连杆36的一端依次进行顺时针和逆时针旋转，从而通过转柱35的顺时针和逆时针旋转来驱动第一连杆36的另一端进行往复移动，从而带动动能回收缸33的活塞进行往复移动，从而通过动能回收缸33中的活塞位于缸内往复移动来输出空气或吸入外部空气。

在动能回收缸33输出或吸入的空气通过气管39连接至微型风力发电机38的过程中，输出空气通过进入气管39并带动同轴心镜像安装不重叠的两个扇叶382转动，并带动发电机本体381进行发电，实现在车辆行驶过程中辅助减震缓冲的同时将颠簸时的纵向能转变为电能储存进行动能回收以供使用。一方面，能够增加接触面积更充分地吸收介质的能量，并且不论是输出空气还是吸入空气时，空气都能够与其中一个扇叶382正面接触进行驱动，从而能够持续、稳定地驱动风力发电机工作，最大程度利用车辆颠簸时动能回收缸33所输出或吸入的空气，将更多的机械能转化为扇叶382的转动能，进而提高后续电能的转换效率。另一方面，同轴心不重叠的两个扇叶382，在不同位置和角度接收驱动力，使力的作用更加均匀和稳定，从而平滑了驱动力的波动，使转动更加平稳，有利于提高能量转换的效率和稳定性。

在车辆行驶在颠簸路段中，纵向动能回收结构3辅助减震缓冲并将颠簸时的纵向动能转变为电能储存进行动能回收的同时，纵向动能回收结构3中的转柱35还能够带动另一侧的第二连杆42一端同步顺时针或逆时针围绕转柱35轴心旋转，从而带动第二连杆42另一端往复移动并带动制动气缸41内的活塞位于缸体内往复移动，从而将制动气缸41中的制动液压油通过制动管路45输出至制动总泵43中，然后由制动总泵43将制动液压油均匀分配至各个卡钳44中并推动刹车片贴合刹车盘进行制动。从而在车辆颠簸将纵向能转化为电能储存的同时还能够自动进行点刹，从而在将车辆颠簸时的纵向力转化为电能储存进行动能回收的同时，避免了颠簸路段车辆速度过快导致车辆出现跳跃、侧滑等不稳定情况，减少了车辆悬挂系统、轮胎、底盘等部件所受到的冲击力，有利于保护车辆和行驶安全以及提高了驾驶乘坐的舒适性。

本公开实施例中减少侧滑风险测试：

路面类型:ISO 8608标准C级路面(模拟中度颠簸)；

车辆负载:满载(5人+100kg配重)；

环境温湿度:25℃，湿度50％(实验室控制)；

模拟颠簸路面(频率8HZ，振幅20mm)，车速60km/h；

对比组:未安装本装置的同一车型；

测试组	侧滑次数(次/10km)	制动距离(m)
			安装本发明车型	2	25.3
未安装车型	7	34.8

结论:侧滑风险降低71.4％，制动距离缩短27.3％。

本公开实施例中提高能量转换效率的测试：

标准测试循环(NEDC工况)，车速40-80km/h，持续30分钟；

结论:能量转换效率提升25.8％，功率输出增加50％。

实施例3：在上述实施例2的基础上，以下仅叙述不同之处，相同之处不再赘述。

如图13和图14所示，所述第一分管392与所述主管391同轴心。同轴心的第一分管392和主管391在动能回收缸33输出空气进入主管391和第一分管392时，能够避免对空气造成扰动，有利于保持空气驱动微型风力发电机38时风速和风压稳定，有利于保证能量转换的效率和稳定性。

需要说明的是，本公开实施例中，发电机本体381所产生的电量能够通过现有技术含有逆变器中的电机控制器转换为直流电对电池进行充电，而通过含有逆变器的电机控制器转换电流属于现有技术中极为成熟的技术，在此不过多赘述。

实施例4：在上述实施例3的基础上，以下仅叙述不同之处，相同之处不再赘述

所述微型风力发电机38设置有两个，环形阵列有至少两个的动能回收缸33、转柱35、第一连杆36和齿条37分别单独与一个微型风力发电机38连接。

至少两个的第一连杆36与转柱35的铰接位置对称设置，在本公开实施例中，至少两个的第一连杆36与转柱35的铰接位置以转柱35轴心对称设置。以转柱35轴心对称设置的两个第一连杆36，能够在车辆颠簸时驱动两个动能回收缸33依次输出或吸入空气形成循环，从而能够配合两个发电机本体381实现持续、稳定的发电，进而能够减轻汽车电池的充电负担，避免频繁大电流充电，发电系统无需频繁启停；有助于延长电池的使用寿命，降低更换电池的成本。

本公开实施例中，通过两个动能回收缸33、转柱35、第一连杆36、齿条37和微型风力发电机38单独连接，从而能够实现持续、稳定的发电，进而能够减轻汽车电池的充电负担，避免频繁大电流充电，有助于延长电池的使用寿命，降低更换电池的成本。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新能源汽车动能回收装置，包括双叉臂悬架（1）、减震结构（2）、纵向动能回收结构（3）和被动减速结构（4），其特征在于：所述双叉臂悬架（1）的下叉臂和减震结构（2）上分别固定安装有纵向动能回收结构（3）的一端，所述纵向动能回收结构（3）的一侧固定安装有被动减速结构（4），通过汽车行驶的颠簸使减震结构（2）带动纵向动能回收结构（3）的一侧相对于下叉臂和纵向动能回收结构（3）的另一侧往复移动进行鼓风充电，所述纵向动能回收结构（3）往复移动控制所述被动减速结构（4）对刹车盘间歇刹车；

所述纵向动能回收结构（3）包括上基板（31）、下基板（32）、动能回收缸（33）、支板（34）、转柱（35）、第一连杆（36）、齿条（37）、微型风力发电机（38）和气管（39），所述双叉臂悬架（1）的上叉臂上固定安装有上基板（31），下叉臂上固定安装有下基板（32），所述上基板（31）下方固定安装有动能回收缸（33），所述下基板（32）上固定安装有支板（34），所述支板（34）内贯穿转动安装有转柱（35），所述动能回收缸（33）底部铰接有第一连杆（36），第一连杆（36）另一端偏心铰接在转柱（35）表面，所述减震结构（2）表面平行固定安装有齿条（37），所述动能回收缸（33）与所述微型风力发电机（38）之间固定连接有气管（39）；

所述被动减速结构（4）包括制动气缸（41）、第二连杆（42）、制动总泵（43）、卡钳（44）和制动管路（45），所述上基板（31）下方固定安装有与动能回收缸（33）平行的制动气缸（41），所述制动气缸（41）下方铰接有第二连杆（42），所述第二连杆（42）另一端铰接在所述转柱（35）远离第一连杆（36）一侧，双叉臂悬架（1）上固定安装有制动总泵（43），车轮的刹车盘两侧安装有卡钳（44），所述制动气缸（41）、制动泵和卡钳（44）之间通过制动管路（45）连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：所述微型风力发电机（38）包括发电机本体（381）、扇叶（382）和过滤网（383），所述气管（39）一端与所述动能回收缸（33）连通，所述气管（39）内固定安装有发电机本体（381），所述本体上固定安装有扇叶（382），所述气管（39）内远离动能回收缸（33）侧固定安装有过滤网（383）。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：所述发电机本体（381）上固定有同轴心的两个扇叶（382）。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：两个扇叶（382）镜像布置朝向相反。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：所述动能回收缸（33）、转柱（35）、第一连杆（36）和齿条（37）位于上基板（31）和下基板（32）之间围绕减震结构（2）环形阵列有至少两个。

6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：至少两个的第一连杆（36）与转柱（35）的铰接位置对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：所述气管（39）包括主管（391）、第一分管（392）、第二分管（393）和空气储罐，所述主管（391）中间并联有第一分管（392）和第二分管（393），所述第二分管（393）中间固定安装有空气储罐（394）。

8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车动能回收装置，其特征在于：所述第一分管（392）与所述主管（391）同轴心。